专利名称：一种起重机远程无线网络安全监测管理设备的制作方法
技术领域：
本实用新型专利涉及一种起重机远程无线安全监测管理设备，具体为对多个起重机现场运行数据、视频、音频信息的远程无线监测、记录与管理设备。
背景技术：
我国的港口码头行业随着国民经济的蓬勃发展，以大型起重机为主要物流搬运设备作业工作紧张而繁忙，港口码头规模也越来越大，作业现场越来越远，大型设备的安全监测和预警管理要求越来越高，以杜绝重大事故的发生。虽然在大型起重机上均有一些本机运行参数监控装置或系统来保证本机运行安全，但现场起重设备众多，现场状态纵横交错， 急需一套完整的安全生产预警管理中心监测设备对众多起重机进行监测管理，实时远程记录现场多种移动式的大型起重设备运行数据、现场视频、音频信息，分析重大安全隐患，以实现全局安全管理。通过远程采集的现场数据、图像、声音记录存贮，实时跟踪起重设备现场使用状况，由中心管理专家定期分析历史数据、音像，实现事前预防，及时对操作人员误操作及违规行为进行纠正和警示提醒。
发明内容本实用新型的目的是针对上述现状，旨在提供一种设备功能齐全、技术先进、适用广泛，能及时预警和解决安全隐患问题，管理效果显著的起重机远程无线网络安全监测管理设备。本实用新型的实现方式为，一种起重机远程无线网络安全监测管理设备，中心交换机分接无线基站、中心数采服务器、中心视频采集服务器、人员信息采集服务器和远程客户端计算机，中心视频采集服务器与中心视频幕墙连接，现场运行数据、图像和声音信息通过交换机相互传递，无线远程站的无线信号由无线基站接收或发送，无线远程站连接远程交换机，远程交换机分接机上数采服务器、PLC控制器、硬盘录象机和指纹识别装置，PLC控制器分接接触摸屏、机构传感器和机构驱动器，硬盘录象机分接摄像机。本实用新型工作时，机构传感器采集起重机运行时各机构应力、振动、位移、倾角、 速度、风速、温湿度信号传递给PLC控制器进行整定处理。操作人员根据连接到PLC控制器的触摸屏显示操作状态和事件信息，发出指令控制连接到PLC控制器的机构驱动器驱动起重机的起吊、行走、旋转、变幅与安全保护等动作。PLC控制器再将这些运行数据和硬盘录象机采集的现场视频音频信号、指纹识别装置采集的操作人员考勤管理信息传至机上数采服务器进行现场实时存贮记录，再由无线网络上传至中心各服务器存贮记录和播报。中心视频采集服务器存贮和记录远程无线网络传输过来的起重机运行数据、视频音频、人员考勤信息，由中心视频幕墙播放图像声音。分布在互联网上的远程客户端计算机连接中心交换机，经授权访问中心数采服务器、中心视频采集服务器、中心人员信息服务器，中心机房或远程客户端计算机的管理专家可远程定期分析历史数据、音像，实现事前预防，及时对操作人员误操作及违规行为进行纠正和警示提醒。本实用新型具有以下优点1、采用工业无线以太网通讯技术，有效解决露天大型移动式起重设备海量通讯问题；2、采用一点对多点通讯方式，易于设备扩展升级；3、采用现场贮存记录和中心各服务器贮存记录方式，确保设备运行状态信息、人员操作管理信息存贮的完整性与安全性；4、采用经授权的远程客户计算机通过互联网访问方式，确保生产管理专家不用在现场指挥就能预防警示和及时解决安全隐患问题，管理效果显著；5、设备功能齐全、技术先进、适用广泛。
图1为本实用新型点对点网络拓扑示意图，图2为本实用新型一点对多点网络拓扑示意图。
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型作进一步说明。参照图1，中心交换机2分接无线基站1、中心数采服务器3、中心视频采集服务器 4、人员信息采集服务器6、远程客户端计算机7，中心视频采集服务器4与中心视频幕墙5 连接，现场运行数据、图像和声音信息通过交换机2相互传递。无线远程站8的无线信号由无线基站1接收，无线远程站连接远程交换机9，远程交换机9分接机上数采服务器10、PLC控制器11、硬盘录象机15、指纹识别装置17，PLC控制器11分接接触摸屏12、机构传感器13、机构驱动器14，硬盘录象机15分接摄像机16。本实用新型的无线基站1与无线远程站8采用5. 8G频段802. IlG协议或2. 4G频段802. IlB的无线传输协议通讯设备，可选用BreezeAccess VL系列无线网桥产品，采用正交频分技术、自适应的调制方式、无线远程诊断技术，可与任何标准的以太网交换机及路由器兼容，具有强大的非视距能力、高容量、长传输距离、先进加密功能，实现移动式起重机运行状态数据、图像和声音信息的远程无线传输。中心交换机2可选用高性能三层万兆以太网交换机H3C S5800-56C，采用存储转发方式，能满足网络大量数据汇聚和传输的要求。中心数采服务器3、中心视频采集服务器4采用高性能通用服务器，一般可选用 R525/G3/S5506/2G/3*146ANFRP型高性能服务器，采用Intel至强处理器，模块化设计可配备多至8块3. 5”磁盘模块或16块2. 5”磁盘模块，可安全海量存贮起重机运行状态数据、 图像和声音信息。中心视频幕墙5 —般选用ABON VIDEO矩阵切换器和DLP大屏幕拼接显示系统。人员信息采集服务器6 —般可选用T168G6SS34302G 500S2塔式服务器。远程交换机9选用MOXA EDS_308_T即插即用工业交换机，IP30保护和金属外壳防护适应野外起重机上现场环境的可靠使用。机上数采服务器10选用iG0-2000SerieS工控机，采用嵌入式无风扇工业计算机
4设计，可配置硬盘60G固定式硬盘，保证数据安全，具有“看门狗”功能，在异常或死机情况下可以自行重启，自动加载程序，保证7 X 24小时不间断采集/存储数据，主板尺寸仅为3. 5 寸，产品外形大小为157mmXU6mmX32mm，节省用户使用空间，拥有独特的反震支机构设计，具有极强抗震、抗冲击、抗干扰全密封等特点，特别适合运行中的起重机上使用。PLC控制器11可般选用常用的中型可编程逻辑控制器，如西门子S7-300型PLC或类似产品，可采集和处理开关、电流、电压、频率、编码值，能通过现场总线延伸采集和控制距离1200米，有较强抗震、抗冲击、抗干扰能力，并通过工业以太网将现场运行数据信息上传至机上数采服务器10处理。触摸屏12 —般选用工业级常用的工控机触摸面板，如西门子TP270-10。机构传感器13采用常见的测量电流、电压、频率、限位状态、位置值等信号的传感
ο机构驱动器14采用如khneider的接触器、ABB或西门子的变频器等。硬盘录象机15可选用BNC-IPV8001HF。摄像机16选用室外型网络红外一体化彩色摄像机BNC-2⑶892P或球形摄像机BNC-2DF1。球形摄像机水平方向360 °连续旋转，垂直方向-5° 90°，支持自动翻转，无监视盲区，可防尘、防水，防护等级达IP66，特别适合恶劣环境监控。指纹识别装置17选用指纹考勤门禁一体机0TA710C。参照图2，一个无线基站8可对应多个无线远程站，中心数采服务器3、中心视频采集服务器4和人员信息采集服务器6可以同时通过无线网络贮存记录远程多台起重机运行数据，视频音频、操作人员考勤管理信息。本实用新型工作时，机构传感器13采集起重机运行时各机构应力、振动、位移、倾角、速度、风速、温湿度信号传递给PLC控制器11进行整定处理。操作人员根据连接到PLC 控制器11的触摸屏12显示操作状态和事件信息，发出指令控制连接到PLC控制器11的机构驱动器14驱动起重机的起吊、行走、旋转、变幅与安全保护等动作。PLC控制器11再将这些运行数据和硬盘录象机15采集的现场视频音频信号、指纹识别装置17采集的操作人员考勤管理信息经过远程交换机9传至机上数采服务器10进行现场实时存贮记录，再经由无线网络上无线远程8、无线基站1和中心交换机2，传至中心数采服务器3、中心视频采集服务器4、中心人员信息服务器6存贮记录。中心数采服务器3存贮记录起重机运行数据，中心视频采集服务器4存贮记录视频音频，由中心视频幕墙5播放、中心人员信息服务器6存贮记录操作人员考勤管理信息。硬盘录象机15与摄像机16相连，摄像机16可以是多个，采集起重机现场不同视度的视频音频信号，传至硬盘录象机15进行现场录象。指纹识别装置17通过识别起重机操作人员的指纹判定是否具有操作本起重机设备的权限，防止非法操作，并记录合法操作人员工作时间和结合设备运行状态进行考勤管理。分布在互联网上的远程客户端计算机7连接到中心交换机2，需经授权访问中心数采服务器3、中心视频采集服务器4、中心人员信息服务器6，中心机房内或远程客户端计算机7的管理专家可远程定期分析历史数据、音像，实现事前预防，及时通过触摸屏12对
操作人员误操作和违规行为进行纠正和警示提醒，实现对起重机生产现场的全局管理和预
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权利要求1.一种起重机远程无线网络安全监测管理设备，其特征在于中心交换机分接无线基站、中心数采服务器、中心视频采集服务器、人员信息采集服务器和远程客户端计算机，中心视频采集服务器与中心视频幕墙连接，现场运行数据、图像和声音信息通过交换机相互传递，无线基站的无线信号由无线远程站接收或发送，无线远程站连接远程交换机，远程交换机分接机上数采服务器、PLC控制器、硬盘录象机和指纹识别装置，PLC控制器分接触摸屏、机构传感器和机构驱动器，硬盘录象机分接摄像机。
2.根据权利要求1所述的一种起重机远程无线网络安全监测管理设备，其特征在于一个无线基站(1)对应多个无线远程站(8)，中心交换机( 对应多个分布在互联网上的远程客户端计算机(7)。
专利摘要本实用新型涉及一种起重机远程无线网络安全监测管理设备。中心交换机接无线基站、中心数采服务器、中心视频采集服务器、人员信息采集服务器和远程客户端计算机，中心视频采集服务器接中心视频幕墙，无线远程站接远程交换机，远程交换机接机上数采服务器、PLC控制器、硬盘录象机和指纹识别装置，PLC控制器接触摸屏、机构传感器和机构驱动器，硬盘录象机接摄像机。机上数采服务器采集起重机现场运行数据、图像和声音，经无线网络上传至中心各服务器存贮记录。本实用新型设备功能齐全，采用工业无线以太网，可同时对远程多台起重机各机构运行数据、现场视频和音频信息监测，通过中心管理专家分析和管理警示，可预防重大安全事故发生，且适用广泛。
文档编号B66C13/40GK202175511SQ20112025302
公开日2012年3月28日 申请日期2011年7月13日 优先权日2011年7月13日
发明者何俊, 左建成, 李小松, 李正建, 李翔, 汪毅陵, 胡曙光 申请人:中海工业(江苏)有限公司, 武汉港迪电气有限公司